Ключевое слово
10 | 07 | 2026
Новости Библиотеки
Шахматы Онлайн
Welcome, Guest
Username: Password: Remember me

TOPIC: Математика для чайников №2

Математика для чайников №2 11 Фев 2014 04:05 #1021

  • самоед2
  • самоед2's Avatar
  • OFFLINE
  • Самоед
  • Posts: 913
  • Thank you received: 9
  • Karma: 3
Хайдук wrote:
как подсчитали асимптотические доли?

Может, я неверно выразился, но под "асимптотикой" каждого из трех значений функции мю я понимаю его долю на отрезке [1, N] значений ее аргумента, когда N стремится к бесконечности. Чтобы подсчитать эти доли, я отыскал программу вычисления функции мю.

mathoverflow.net/questions/99473/calculating-mobius-function

Работает довольно быстро, даже очень. Правда, она получает сразу весь массив значений мю - на всем отрезке [1, N], напрягая память, и в мой компьютер не влезает массив, длиннее N = 300 миллионов. Однако этого вполне достаточно.
Last Edit: 11 Фев 2014 04:26 by самоед2.
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 11 Фев 2014 04:19 #1022

  • самоед2
  • самоед2's Avatar
  • OFFLINE
  • Самоед
  • Posts: 913
  • Thank you received: 9
  • Karma: 3
Вот еще что интересно. Именно Мёбиус ввел понятие барицентрических координат, хотя они в общем случае не связаны с понятием цвета.

Что такое выписанное выше #FFD9C0? Это 16-ричное обозначение RGB-координат (255, 217, 192) указанного цвета натурального ряда. А что такое полученные доли, или веса, (0.3040, 0.3921, 0.3040)? Это как раз и есть барицентрические координаты (в системе sRBG) того же самого.
Last Edit: 11 Фев 2014 04:22 by самоед2.
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 11 Фев 2014 10:24 #1023

  • самоед2
  • самоед2's Avatar
  • OFFLINE
  • Самоед
  • Posts: 913
  • Thank you received: 9
  • Karma: 3
Про барицентричекие координаты есть книжка 1987 г. в Библиотечке Квант.
Когда-то давно я ее читал, но про цвет, по-моему, там чего-то не то написано. :)



Скачал здесь.
Last Edit: 11 Фев 2014 10:28 by самоед2.
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 11 Фев 2014 19:16 #1024

  • Хайдук
  • Хайдук's Avatar
  • OFFLINE
  • Наместник
  • Posts: 49571
  • Thank you received: 133
  • Karma: 17
самоед2 wrote:
под "асимптотикой" каждого из трех значений функции мю я понимаю его долю на отрезке [1, N] значений ее аргумента, когда N стремится к бесконечности. Чтобы подсчитать эти доли, я отыскал программу вычисления функции мю.
а каковы сами асимптотические (на бесконечности) значения этих 3-ёх долей (-1 , 0, 1), ведь "подсчитать" на бесконечном отрезке как-бы нельзя-с? :P
Last Edit: 12 Фев 2014 18:32 by Хайдук.
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 12 Фев 2014 03:09 #1025

  • самоед2
  • самоед2's Avatar
  • OFFLINE
  • Самоед
  • Posts: 913
  • Thank you received: 9
  • Karma: 3
Хайдук wrote:
а каковы сами асимптотические (на бесконечности) значения этих долей, ведь "подсчитать" их нельзя-с?

Сумма всех значений на отрезке [1, N] с ростом N осциллирует вокруг 0, а амплитуда медленно растет.
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 12 Фев 2014 18:25 #1026

  • Хайдук
  • Хайдук's Avatar
  • OFFLINE
  • Наместник
  • Posts: 49571
  • Thank you received: 133
  • Karma: 17
самоед2 wrote:
подсчитал асимптотические доли значений функции мю: 0.3040, 0.3921 и 0.3040
сумма этих долей всегда равна 1 и значит осцилировать вокруг 0 будет затруднительно, самоед :blush:
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 13 Фев 2014 03:12 #1027

  • самоед2
  • самоед2's Avatar
  • OFFLINE
  • Самоед
  • Posts: 913
  • Thank you received: 9
  • Karma: 3
сумма не этих долей осциллирует, а самих значений, которая называется функцией Мертенса

The topic has been locked.

Математика для чайников №2 13 Фев 2014 03:28 #1028

  • PP
  • PP's Avatar
  • OFFLINE
  • Холоп
  • Posts: 31410
  • Thank you received: 224
  • Karma: -124
Поскольку ув. самоед очень любит цвета ему должна понравиться следующая простая задача. Имеется игральная кость грани которой покрашены в различные цвета. Выпадание граней можно считать независимыми равновероятными событиями. Если после n бросков было обнаружено M различных цветов, то каково ожидаемое значение числа граней у кости?
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 13 Фев 2014 07:46 #1029

  • самоед2
  • самоед2's Avatar
  • OFFLINE
  • Самоед
  • Posts: 913
  • Thank you received: 9
  • Karma: 3
Опыт показывает, что невыпадение даже одной грани - практически невероятное событие, так что М в ответе. Во всяком случае, при n >> M.
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 13 Фев 2014 08:21 #1030

  • PP
  • PP's Avatar
  • OFFLINE
  • Холоп
  • Posts: 31410
  • Thank you received: 224
  • Karma: -124
самоед2 wrote:
Во всяком случае, при n >> M.
Ну а как быть, когда такое условие не выполняется, например когда граней очень много?
Last Edit: 13 Фев 2014 08:22 by PP.
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 13 Фев 2014 08:41 #1031

  • самоед2
  • самоед2's Avatar
  • OFFLINE
  • Самоед
  • Posts: 913
  • Thank you received: 9
  • Karma: 3
PP wrote:
Ну а как быть, когда такое условие не выполняется, например когда граней очень много?

Пусть тогда всего цветов ожидается Х. Фиксируем конкретный набор из М цветов с вероятностью 1/C(X, M). Вероятность, что после n бросаний накопится именно этот набор, будет (M/X)n. Остается максимизировать произведение этих вероятностей при X > M и n > M. Думаю, тогда получится, что X = M, а n любое. Wolframalpha почему-то не хочет максимизировать. :(
Last Edit: 13 Фев 2014 09:05 by самоед2.
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 14 Фев 2014 07:52 #1032

  • PP
  • PP's Avatar
  • OFFLINE
  • Холоп
  • Posts: 31410
  • Thank you received: 224
  • Karma: -124
самоед2 wrote:
Wolframalpha почему-то не хочет максимизировать.
Надо быть проще и тогда Wolframalpha начнет максимизировать. В своем первом посте вы выразили верную мысль
невыпадение даже одной грани - практически невероятное событие
которую надо слегка развить.
Last Edit: 14 Фев 2014 13:20 by Хайдук.
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 14 Фев 2014 15:03 #1033

  • самоед2
  • самоед2's Avatar
  • OFFLINE
  • Самоед
  • Posts: 913
  • Thank you received: 9
  • Karma: 3
PP wrote:
Надо быть проще и тогда Wolframalpha начнет максимизировать.

Вообще-то максимизирует. Видимо, иногда он просто сильно занят. Каждый раз, действительно, получается Х = М, а вот с n интереснее: если n не задавать, то у него почему-то получается три значения.
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 14 Фев 2014 16:33 #1034

  • PP
  • PP's Avatar
  • OFFLINE
  • Холоп
  • Posts: 31410
  • Thank you received: 224
  • Karma: -124
Вероятность невыподания грани при броске есть (1-1/N). Вероятность невыпадания после n бросков (1-1/N)^n. Значит E(N-M) = N x (1-1/N)^n => M = Nx(1-(1-1/N)^n)
Если N большое, то M = N x (1-exp(-n/N)). Например если M=999, a n=1000, то wolframalpha дает N=499667.
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 14 Фев 2014 19:39 #1035

  • самоед2
  • самоед2's Avatar
  • OFFLINE
  • Самоед
  • Posts: 913
  • Thank you received: 9
  • Karma: 3
PP wrote:
Вероятность невыподания грани при броске есть (1-1/N). Вероятность невыпадания после n бросков (1-1/N)^n. Значит E(N-M) = N x (1-1/N)^n => M = Nx(1-(1-1/N)^n)
Если N большое, то M = N x (1-exp(-n/N)). Например если M=999, a n=1000, то wolframalpha дает N=499667.

А что будет, если M/N = 1 - (1 - 1/N)n, например, при M = n = 10? Тогда 1/N = 0. Что же, N бесконечность?
Last Edit: 14 Фев 2014 19:40 by самоед2.
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 15 Фев 2014 06:39 #1036

  • PP
  • PP's Avatar
  • OFFLINE
  • Холоп
  • Posts: 31410
  • Thank you received: 224
  • Karma: -124
самоед2 wrote:
Что же, N бесконечность?
Так точно. Недостаток метода.
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 15 Фев 2014 18:00 #1037

  • Хайдук
  • Хайдук's Avatar
  • OFFLINE
  • Наместник
  • Posts: 49571
  • Thank you received: 133
  • Karma: 17
самоед2 wrote:
подсчитал асимптотические доли значений функции мю: 0.3040, 0.3921 и 0.3040...
сомневаюсь, что это именно асимптотические доли на бесконечности, такие вряд ли можно определить и вычислить (путем неких сходимостей) :unsure: ; тем более, что амплитуда случайных осцилляций функции Мертенса вокруг 0 растет неограниченно приблизительно как [tex]\sqrt{N}[/tex]
Last Edit: 15 Фев 2014 18:09 by Хайдук.
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 16 Фев 2014 04:09 #1038

  • самоед2
  • самоед2's Avatar
  • OFFLINE
  • Самоед
  • Posts: 913
  • Thank you received: 9
  • Karma: 3
Хайдук wrote:
сомневаюсь, что это именно асимптотические доли на бесконечности, такие вряд ли можно определить и вычислить (путем неких сходимостей) ; тем более, что амплитуда случайных осцилляций функции Мертенса вокруг 0 растет неограниченно приблизительно как [tex]\sqrt{N}[/tex]
Ничего удивительного в этом нет. Возьмите для примера функцию x·sin(x). Ee интеграл на отрезке [0, X] равен sin(X) - X·cos(X) и раскачивается на бесконечности до бесконечности. Однако доли положительных и отрицательных значений функции x·sin(x) всегда различаются не более чем на [tex]\pi[/tex]/X и поэтому стремятся на бесконечности к 1/2.
Last Edit: 16 Фев 2014 19:49 by самоед2.
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 16 Фев 2014 11:09 #1039

  • Vladimirovich
  • Vladimirovich's Avatar
  • OFFLINE
  • Инквизитор
  • Posts: 116850
  • Thank you received: 2690
  • Karma: 123
В тему :)

habrahabr.ru/post/53883/
Сумма всех натуральных чисел может быть записана с использованием следующего числового ряда

Чему равна сумма этого бесконечного ряда? Перед тем, как читать дальше, дайте себе минуту на размышления. Если вы до этого не встречались с подобным рядом, а тема численных рядов в целом не слишком вам близка, то ответ на этот вопрос будет для вас большим сюрпризом.


Этот, на первый взгляд, совершенно противоречащий интуиции результат, тем не менее может быть строго доказан. Но прежде, чем говорить о доказательстве, нужно сделать отступление и вспомнить основные понятия.....
:)
Каждому - своё.
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 16 Фев 2014 16:57 #1040

  • самоед2
  • самоед2's Avatar
  • OFFLINE
  • Самоед
  • Posts: 913
  • Thank you received: 9
  • Karma: 3
Я не понял, это еще один метод обобщенного суммирования рядов или какой-то метод ad hoc? Упоминаемые там методы Чезаро и Абеля дают для сходящихся рядов обычную сумму. А этот что даст?
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 16 Фев 2014 17:45 #1041

  • инфолиократ
  • инфолиократ's Avatar
самоед2 wrote:
Я не понял, это еще один метод обобщенного суммирования рядов или какой-то метод ad hoc? Упоминаемые там методы Чезаро и Абеля дают для сходящихся рядов обычную сумму. А этот что даст?
Т.е. знакопеременный ряд? Иначе в чем смысл? З павагай
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 16 Фев 2014 18:47 #1042

  • Vladimirovich
  • Vladimirovich's Avatar
  • OFFLINE
  • Инквизитор
  • Posts: 116850
  • Thank you received: 2690
  • Karma: 123
самоед2 wrote:
Я не понял, это еще один метод обобщенного суммирования рядов или какой-то метод ad hoc? Упоминаемые там методы Чезаро и Абеля дают для сходящихся рядов обычную сумму.
Это метод регуляризации дзета-функции ( кстати она связана с функцией Мебиуса)
en.wikipedia.org/wiki/Zeta_function_regularization

Для "нормальных" значений, где ряд сходится, сумма обычна ессно.
А для -1 используется аналитическое продолжение
1+2+3+... соответствует [tex]\zeta[/tex](-1)
Каждому - своё.
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 16 Фев 2014 19:25 #1043

  • самоед2
  • самоед2's Avatar
  • OFFLINE
  • Самоед
  • Posts: 913
  • Thank you received: 9
  • Karma: 3
Что же, всякий сходящийся ряд является значением дзета-функции при некотором s, как тот при s = -1?
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 16 Фев 2014 19:29 #1044

  • Vladimirovich
  • Vladimirovich's Avatar
  • OFFLINE
  • Инквизитор
  • Posts: 116850
  • Thank you received: 2690
  • Karma: 123
самоед2 wrote:
Что же, всякий сходящийся ряд является значением дзета-функции при некотором s, как тот при s = -1?
Не всякий. А определенного вида.
Каждому - своё.
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 17 Фев 2014 04:30 #1045

  • Хайдук
  • Хайдук's Avatar
  • OFFLINE
  • Наместник
  • Posts: 49571
  • Thank you received: 133
  • Karma: 17
самоед2 wrote:
Хайдук wrote:
асимптотические доли на бесконечности, такие вряд ли можно определить и вычислить (путем неких сходимостей) ; тем более, что амплитуда случайных осцилляций функции Мертенса вокруг 0 растет неограниченно приблизительно как [tex]\sqrt{N}[/tex]
Ничего удивительного в этом нет. Возьмите для примера функцию x·sin(x). Ee интеграл на отрезке [0, X] равен sin(X) - X·cos(X) и раскачивается на бесконечности до бесконечности. Однако доли положительных и отрицательных значений функции x·sin(x) всегда различаются не более чем на [tex]\pi[/tex]/X и поэтому стремятся на бесконечности к 1/2.
понятно, что раскачивание до бесконечности по пути к бесконечности в принципе не мешает сходимости долей, но как-будто доли эти (-1, 0, +1) НЕ интересны математикам :unsure: . Кстати, я не совсем понимаю пример с x.sin(x): об ее значениях или о площадях/интегралах под ее графиком идет речь? В каком смысле ее значения обладают долями (то бишь являются частями ЧЕГО ?) и как пришли к значению [tex]\pi[/tex]/Х ? :dontknow:
Last Edit: 17 Фев 2014 04:36 by Хайдук.
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 17 Фев 2014 13:02 #1046

  • самоед2
  • самоед2's Avatar
  • OFFLINE
  • Самоед
  • Posts: 913
  • Thank you received: 9
  • Karma: 3
Хайдук wrote:
Кстати, я не совсем понимаю пример с x.sin(x): об ее значениях или о площадях/интегралах под ее графиком идет речь? В каком смысле ее значения обладают долями (то бишь являются частями ЧЕГО ?) и как пришли к значению [tex]\pi/Х[/tex]?
В этом примере мы рассматриваем сумму тех интервалов на отрезке [0, X], где функция положительна, и сумму тех интервалов на том же отрезке, где функция отрицательна (а точками, где функция равна 0, пренебрегаем). Все интервалы имеют длину [tex]\pi[/tex] и чередуются, поэтому их суммы при любом X отличаются не более чем на [tex]\pi[/tex], а эти же суммы, отнесенные к длине отрезка [0, X], они и есть доли положительных и отрицательных значений функции, отличаются не более чем на [tex]\pi/Х[/tex].
Last Edit: 17 Фев 2014 13:24 by самоед2.
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 17 Фев 2014 14:29 #1047

  • самоед2
  • самоед2's Avatar
  • OFFLINE
  • Самоед
  • Posts: 913
  • Thank you received: 9
  • Karma: 3
Возьмем последовательность всех простых чисел, относя к ней и единицу, и раскрасим эту последовательность периодически в красный, зеленый и синий цвета:

1, 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, ... .

Рассмотрим теперь совокупность всех простых множителей натуральных чисел от 1 до N, учитывая кратность этих множителей (т.е. учитывая их много раз) и включая сюда один раз единицу. Как вы думаете, доля красных, доля зеленых и доля синих членов этой совокупности будет куда-нибудь стремиться с увеличением N?

Я вот посчитал эти доли - красную, зеленую и синюю соответственно, в %:

17.9, 52.9, 29.2 при N = 100;
19.9, 50.1, 30.0 при N = 1000;
21.2, 48.5, 30.3 при N = 10000;
22.1, 47.5, 30.5 при N = 100000;
22.6, 46.7, 30.6 при N = 1000000.

В случае 100 тысяч компьютер потратил 8 секунд, а в случае миллиона - 11.5 минут. Дальше потребовались бы, надо думать, часы и десятки часов... Поэтому дальше я считать не стал.

Как вы думаете, сравняются ли на бесконечности эти доли между собой? Т.е. стремятся ли все они к 1/3? Стремление вроде как наметилось, только вот куда?
Last Edit: 17 Фев 2014 15:07 by самоед2.
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 17 Фев 2014 15:50 #1048

  • Хайдук
  • Хайдук's Avatar
  • OFFLINE
  • Наместник
  • Posts: 49571
  • Thank you received: 133
  • Karma: 17
самоед2 wrote:
рассматриваем сумму тех интервалов на отрезке [0, X], где функция положительна, и сумму тех интервалов на том же отрезке, где функция отрицательна (а точками, где функция равна 0, пренебрегаем). Все интервалы имеют длину [tex]\pi[/tex] и чередуются, поэтому их суммы при любом X отличаются не более чем на [tex]\pi[/tex], а эти же суммы, отнесенные к длине отрезка [0, X], они и есть доли положительных и отрицательных значений функции, отличаются не более чем на [tex]\pi/Х[/tex].
это было первое, о чем я и подумал :) . Тем не менее считаю, что НЕ имеем дело с какой-либо сходимостью вообще: доли [tex]+[/tex] и [tex]-[/tex] значений колеблются между [tex]\displaystyle \frac{x}{2}[/tex] и [tex]\displaystyle \frac{x}{2} + \pi[/tex] и соответственно [tex]\displaystyle \frac{x}{2}[/tex] и [tex]\displaystyle \frac{x}{2}-\pi[/tex], и значит НИ к чему НЕ сходятся; точно так же сам [tex]\displaystyle sin(x)[/tex] осциллирует между [tex]+1[/tex] и [tex]-1[/tex], НЕ приплывая ни к какому пределу :flag:
Last Edit: 18 Фев 2014 00:27 by Хайдук.
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 17 Фев 2014 16:17 #1049

  • Комсюк
  • Комсюк's Avatar
  • OFFLINE
  • Боярин
  • Posts: 2039
  • Thank you received: 176
  • Karma: 12
The topic has been locked.

Математика для чайников №2 17 Фев 2014 16:21 #1050

  • Хайдук
  • Хайдук's Avatar
  • OFFLINE
  • Наместник
  • Posts: 49571
  • Thank you received: 133
  • Karma: 17
8 разов
The topic has been locked.
Moderators: Grigoriy
Рейтинг@Mail.ru

Научно-шахматный клуб КвантоФорум